DE1296526B - Einrichtung zur verlustarmen Umformung einer geradlinigen in eine gekruemmte oder einer gekruemmten in eine geradlinige Stroemung in einem Stroemungskanal - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur verlustarmen Umformung einer geradlinigen in eine gekrümmte oder einer gekrümmten in eine geradlinige Strömung in einem Strömungskanal.
• Es ist bekannt, daß in Leitungen für strömende Medien an den Stellen Winkel und Druckverluste auftreten, wo sich der Krümmungsradius der Leitung ändert. Dies ist insbesondere an den Ein- und Auslässen von Krümmern oder Kniestücken der Fall. Zur Verminderung dieser Verluste hat man bisher meist gekrümmte oder tragflügelartige Leitflächen vorgesehen, die aber einen erheblichen Bauaufwand bedingen und Reibungsverluste zur Folge haben.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Strömungsverluste an diesen Stellen ohne Verwendung von beidseitig umströmten Leitflächen zu vermindern.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am übergang zwischen den Strömungsbereichen auf die der Krümmungsachse zunächst gelegene Wand des Strömungskanals ein gemäß dem Profil der Unterdruckseite eines Flugzeugtragflügels geformter Verdrängungskörper aufgebracht ist, der mit der gegenüberliegenden Wand des Strömungskanals eine Einschnürung nach Art einer Venturidüse bildet.
• Es ist zwar bekannt, am Eingang oder Ausgang gekrümmter Strömungsbereiche venturidüsenartige Einschnürungen vorzusehen. Diesen Anordnungen liegen aber andere überlegungen zugrunde als dem Gegenstand der Erfindung. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird demgegenüber bei einem zwischen geraden Leitungsstücken angeordneten Krümmer vorgeschlagen, daß am Eingang und Ausgang desselben je ein diffusorartiger Verdrängungskörper vorgesehen ist.
• Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Umwandlung einer rotierenden Längsströmung durch eine Leitung in eine Parallelströmung ist dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu der Drehachse der Strömung ein rotationssymmetrischer Nabenkörper vorgesehen ist, auf den ein ringförmiger Verdrängungskörper aufgebracht ist.
• Es sind zwar venturidüsenartige Einschnürungen hinter dem Laufrad von Axialverdichtern bekannt, sie dienen aber nicht der Drall-Verminderung.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt schematisch F i g. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Umkehrkrümmer, F i g. 2 die Anwendung der Erfindung beim Einlaß einer Spirale, F i g. 3 und 4 eine Einrichtung zur Umwandlung einer schraubenartig rotierenden Strömung in eine Parallelströmung.
• Die Strömungsrichtung ist in den Figuren durch Pfeile angedeutet.
• Bei dem Umkehrkrümmer nach F i g.1 ist am Krümmereingang ein Verdrängungskörper 40 mit dem Profil der Unterdruckseite eines Flugzeugtragflügels vorgesehen, der an der Innenseite 10 der Leitung angebracht ist. Am Ausgang des Krümmers ist ein ähnlicher Verdrängungskörper 50 ebenfalls an der Innenseite der Leitung angebracht. Der erste Verdrängungskörper 40 setzt einen Teil des statischen Duckes des einströmenden Mediums in dynamischen in der Nähe der Krümmeraußenseite 11 um (und wahrscheinlich einen Teil des dynamischen Druckes in statischen Druck in der Nähe der Innenseite 10). Die zweite Leitflächenanordnung 50 stellt aus der gekrümmten Strömung eine Parallelströmung n u 't gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung her.
• Die F i g. 2 gibt die Anwendung der Erfindung auf den übergang von einer geradlinigen Strömung in eine Spiralströmung, z. B. am Eingang des Spiralgehäuses einer Strömungsmaschine, wieder. Die geradlinige Strömung wird dabei in eine rotierende laminare Strömung umgesetzt. Zu diesem Zweck ist ein Verdrängungskörper 40 vorgesehen, der dem Eingangsverdrängungskörper bei dem Krümmer nach der F i g. 1 ähnlich ist.
• Bei der Anordnung nach F i g. 3 ist in einer durchströmenden Leitung ein zentraler Achsenkörper 25 angeordnet, an dessen vorderem Ende radiale Leitschaufeln 26 befestigt sind, die dem strömenden Medium einen Drall um die Leitungsachse erteilen, so daß eine schraubenförmige Strömung ausgebildet wird. Am hinteren Ende des Achsenkörpers 25 soll wieder eine Parallelströmung hergestellt werden. Zu diesem Zweck ist auf einem am Ende des Achsenkörpers 28 vorgesehenen rotationssymmetrischen Nabenkörper 28 ein zusätzlicher Verdrängungskörper 29 mit dem Profil der Unterdruckseite eines Flugzeugtragflügels ringförmig angeordnet.
• Die F i g. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie F i g. 3. Der Achsenkörper 25 ist dort aber dicker ausgeführt und der Verdrängungskörper 29 unmittelbar auf dem Abströmende des Achsenkörpers 25 angeordnet.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur verlustarmen Umformung einer geradlinigen in eine gekrümmte oder einer gekrümmten in eine geradlinige Strömung in einem Strömungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß am übergang zwischen den Strömungsbereichen auf die der KrÜmmungsachse zunächst gelegene Wand des Strömungskanals ein gemäß dem Profil der Unterdruckseite eines Flugzeugtragflügels geformter Verdrängungskörper aufgebracht ist, der mit der gegenüberliegenden Wand des Strömungskanals eine Einschnürung nach Art einer Venturidüse bildet.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 bei einem zwischen geraden Leitungsstücken angeordneten Krümmer, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang und am Ausgang des Krümmers je ein Verdrängungskörper (40 bzw. 50) vorgesehen ist (F i g. 1).
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 zur verlustarmen Umformung einer rotierenden Längsströmung durch eine Leitung in eine Parallelströmung, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu der Drehachse der Strömung ein rotationssymmetrischer Nabenkörper (25 bzw. 28) vorgesehen ist, auf den der ringförmige Verdrängungskörper (29) aufgebracht ist (F i g. 3 und 4).